專利名稱：一種氣液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣液分離器，特別適用于旋轉(zhuǎn)氣流分離混合氣液流中的氣相物和液相物的分離器。
背景技術(shù)：
在石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，隨著現(xiàn)有技術(shù)的不斷改進和完善，氣液分離技術(shù)已經(jīng)得到了長足發(fā)展，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)采用了如圖4所示氣液分離設(shè)備，這種分離設(shè)備的工作原理和用于分離氣體與固體的旋風分離器的工作原理大致相同。這種分離設(shè)備在運行過程中，使混合氣液流1通過沿切線方向設(shè)置的入口21進入分離室12，進入分離室12的混合氣液流1在分離室12內(nèi)旋轉(zhuǎn)移動，旋轉(zhuǎn)的混合氣液流1在升氣管24的外壁和分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)之間向下旋轉(zhuǎn)移動。在離心力的作用下，旋轉(zhuǎn)混合氣液流1中的液體物質(zhì)形成的液滴被甩到分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)形成液體物質(zhì)膜，隨著液體物質(zhì)膜增厚，在其自重力的作用下，液體物質(zhì)膜沿著分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)向下流入集液室23，被分離出的液體物質(zhì)通過排液口38進入輸送管道或貯存容器。由此混合氣液流1在分離室12內(nèi)完成氣體與液體的第一次分離。殘存有部分液體的旋轉(zhuǎn)混合氣液流2在折流板29的上方進入升氣管24的內(nèi)部，在排氣管32的引導(dǎo)作用下，在升氣管24內(nèi)部向上移動的混合氣液流2的流速進一步提高。在升氣管24的內(nèi)部，殘存在混合氣液流2的中的微小液滴被甩到升氣管24的內(nèi)壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜隨著氣流一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿升氣管向上移動。在升氣管24的端部與排氣管的端部之間具有間隙，液滴和一部分混合氣液流通過間隙被甩到再分離室27內(nèi)，由于折流板29的中心位于分離室12內(nèi)的低壓區(qū)，所以在循環(huán)管35的兩端存在壓力差，從升氣管24內(nèi)甩出的氣液混合物從再分離室27進入循環(huán)管35。所述循環(huán)管35設(shè)置在分離室12外側(cè)。氣液混合物2通過外循環(huán)管35，再經(jīng)過折流板29的中心孔37進入分離室12。由此在分離室12中的升氣管24、再分離室27、外循環(huán)管35和分離室12之間形成循環(huán)氣流。這種通過外循環(huán)的混合氣液流進入分離室12后與位于渦旋中心的高速旋轉(zhuǎn)氣流相互混合，這種混合氣流中的液滴被甩到分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)，形成液膜，液膜沿著分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)向下流動進入集液室23，由此完成氣液再分離。因此使得經(jīng)過排氣管32排出的氣體更加純凈。這種設(shè)備的缺點是內(nèi)旋氣流不穩(wěn)定，再分離的混合氣液流的分離效果需要提高。特別是，由于循環(huán)管設(shè)置在分離室外，所以設(shè)備占用的空間體積過大。
因此，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，必須進一步提高再分離的混合氣液流的分離效果，提供結(jié)構(gòu)緊湊的混合氣液流的分離設(shè)備，使這種設(shè)備得到進一步完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種氣液分離器，其包括分離室，在分離室上設(shè)有混合氣液流的進口，分離室的一端具有再分離室，在分離室和再分離室之間設(shè)有隔板，升氣管分別朝向隔板的兩側(cè)延伸，升氣管的一端部位于分離室內(nèi)，其另一端部位于再分離室內(nèi)，并且與排氣管的端部相對置，分離室的另一端具有集液室。循環(huán)管位于分離室的內(nèi)部，循環(huán)管的縱向軸線與分離室的縱向軸線朝向同一方向延伸，循環(huán)管的一部分延伸進入升氣管的內(nèi)部，在循環(huán)管的外壁與升氣管的內(nèi)壁之間形成供內(nèi)旋流通過的環(huán)形間隙，循環(huán)管的一端與橫管連通，橫管連通再分離室。
按照本發(fā)明提供的另一種氣液分離器，其中與延伸進入升氣管內(nèi)部的循環(huán)管一端相對的另一端設(shè)有折流板，在循環(huán)管的另一端與折流板的相接處具有一個或多個供氣液流通過的開口。
按照本發(fā)明提供的另一種氣液分離器，其中所述橫管被設(shè)置在升氣管內(nèi)部，橫管的縱向軸線與升氣管的縱向軸線正交，而且橫管位于再分離室內(nèi)靠近隔板的位置。
按照本發(fā)明提供的另一種氣液分離器，其中在升氣管的端部與排氣管的端部之間或附近設(shè)有形板構(gòu)成的再分離機構(gòu)。
按照本發(fā)明提供的另一種氣液分離器，其中所述所述形板包括環(huán)形板、螺旋形板、圓弧形板或平板。
由于在本發(fā)明提供的氣液分離器中的循環(huán)管設(shè)置在分離器的內(nèi)部，首先使分離器的結(jié)構(gòu)變得緊湊，縮小的設(shè)備占用的空間體積。而且，由于循環(huán)管被設(shè)置在分離器的中央位置，使得被分離的混合氣液流在分離器中形成的內(nèi)旋流圍繞循環(huán)管的外壁向上旋轉(zhuǎn)移動，循環(huán)管的外壁對內(nèi)旋流起到穩(wěn)定作用。這種穩(wěn)定的內(nèi)旋流有助于對殘存于混合氣液流中的氣液相物質(zhì)進行分離。
而且，由于在本發(fā)明提供的氣液分離器中的再分離機構(gòu)中設(shè)置了形板，使得再分離氣液流與形板發(fā)生接觸，從而有效地將再分離氣液流中的微小液滴從氣液流中分離出來，因而進一步提高了氣液分離器的分離效果。


圖1是本發(fā)明提供的一種氣液分離器的側(cè)視的示意圖，其中循環(huán)管設(shè)置在分離器的內(nèi)部；圖2是本發(fā)明提供的一種氣液分離器中內(nèi)置的循環(huán)管與橫管連接處的局部放大的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的一種氣液分離器中內(nèi)置的循環(huán)管與折流板連接處的局部放大的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的一種氣液分離設(shè)備的示意圖，其中循環(huán)管設(shè)置在分離器的外側(cè)。
具體實施例方式
參照附圖1，本發(fā)明提供的一種氣液分離器50，其包括分離室12，在分離室12上設(shè)有混合氣液流1的進口21，分離室12的一端具有再分離室27，在分離室12和再分離室27之間設(shè)有隔板19。升氣管24分別朝向隔板19的兩側(cè)延伸。升氣管24的一端部26位于分離室12內(nèi)，其另一端部25位于再分離室27內(nèi)，并且與排氣管32的端部31相對置，分離室12的另一端具有集液室23。循環(huán)管52位于分離室12的內(nèi)部，循環(huán)管52的縱向軸線與分離室12的縱向軸線朝向同一方向延伸，循環(huán)管52的一部分延伸進入升氣管24的內(nèi)部，在循環(huán)管52的外壁與升氣管24的內(nèi)壁之間形成供內(nèi)旋流2通過的間隙。
循環(huán)管52的一端62與橫管56連通，橫管56連通再分離室27。所述橫管56被設(shè)置在升氣管24內(nèi)部，橫管56的縱向軸線與升氣管24的縱向軸線正交，而且橫管56位于再分離室27內(nèi)靠近隔板19的位置。
與延伸進入升氣管24內(nèi)部的循環(huán)管52一端62相對的另一端64設(shè)有折流板59，在循環(huán)管52的另一端64與折流板59的相接處具有一個或多個供氣液流通過的開口54。
如圖1所示，在本發(fā)明提供的氣液分離器50的一個實施例中，在升氣管24的端部25與排氣管32的端部31之間或附近設(shè)有形板13構(gòu)成的再分離機構(gòu)10。在圖1所示實施例中所述形板13為環(huán)形板。形板13還包括螺旋形板、圓弧形板或平板。
下面參照圖1～3詳細說明本發(fā)明提供的具有內(nèi)置的循環(huán)管的氣液分離器的運行過程。
本發(fā)明提供的具有內(nèi)置的循環(huán)管的氣液分離器在運行過程中，使混合氣液流1通過沿切線方向設(shè)置的入口21進入分離室12，進入分離室12的混合氣液流1在分離室12內(nèi)旋轉(zhuǎn)移動，旋轉(zhuǎn)的混合氣液流1在升氣管24的外壁和分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)之間向下旋轉(zhuǎn)移動。
在離心力的作用下，旋轉(zhuǎn)混合氣液流1中的液體物質(zhì)形成的液滴被甩到分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)形成液體物質(zhì)膜，隨著液體物質(zhì)膜增厚，在其自重力的作用下，液體物質(zhì)膜沿著分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)向下流入集液室23，被分離出的液體物質(zhì)通過排液口38進入輸送管道或貯存容器。由此混合氣液流1在分離室12內(nèi)完成氣體與液體的第一次分離。
當殘存有部分液體的內(nèi)旋混合氣液流2在折流板59的上方圍繞內(nèi)置的循環(huán)管52的外側(cè)向上進入升氣管24的內(nèi)部時，在排氣管32的引導(dǎo)作用下，混合氣液流2通過循環(huán)管52的外側(cè)與升氣管24內(nèi)側(cè)之間的環(huán)形間隙，在升氣管24內(nèi)部向上移動的混合氣液流2的流速進一步提高。由于內(nèi)旋的混合氣液流2圍繞循環(huán)管52的外側(cè)旋轉(zhuǎn)移動，形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)氣流。
在升氣管24的內(nèi)部，殘存在混合氣液流2的中的微小液滴被甩到升氣管24的內(nèi)壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜隨著氣流2一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿升氣管24向上移動。在升氣管24的端部25與排氣管32的端部31之間具有間隙，液滴和一部分混合氣液流通過間隙被甩到設(shè)置在升氣管24的端部25與排氣管32的端部31之間或附近的形板13上，液滴在形板13的內(nèi)側(cè)形成液膜，液膜隨著氣流2一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿形板13向上移動，通過形板13之間或形板13與排氣管32之間的開口以液相物的形式進入再分離室27內(nèi)。
由于設(shè)置在內(nèi)置的循環(huán)管52下端的折流板59的中心位于分離室12內(nèi)的低壓區(qū)，所以在循環(huán)管52的上下兩端存在壓力差。從形板13甩出的液相物和氣液混合物從再分離室27進入位于再分離室中部的橫管56的入口58。液相物和氣液混合物通過橫管56進入循環(huán)管52，在自重力和壓力差的作用下，液相物和氣液混合物通過從循環(huán)管52的上端移動到設(shè)有折流板59的下端。再經(jīng)過折流板59與循環(huán)管52之間的開口54進入分離室12。由此在分離室12中的升氣管24、再分離室27、內(nèi)置的循環(huán)管52和分離室12之間形成循環(huán)氣流。這種通過內(nèi)循環(huán)的混合氣液流進入分離室12后與位于渦旋中心的高速旋轉(zhuǎn)氣流相互混合，這種混合氣流中的液滴被甩到分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)，形成液膜，液膜沿著分離室12的側(cè)壁18內(nèi)側(cè)向下流動進入集液室23，由此完成氣液再分離。因此使得經(jīng)過排氣管32排出的氣體更加純凈。而且有效地減小了分離器占用的空間體積。
上述具體實施方式
僅僅是用于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的構(gòu)思，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限制。本發(fā)明的構(gòu)思和范圍都記載在本發(fā)明的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種氣液分離器(50)，其包括分離室(12)，在分離室(12)上設(shè)有混合氣液流(1)的進口(21)，分離室(12)的一端具有再分離室(27)，在分離室(12)和再分離室(27)之間設(shè)有隔板(19)，升氣管(24)分別朝向隔板(19)的兩側(cè)延伸，升氣管(24)的一端部(26)位于分離室(12)內(nèi)，其另一端部(25)位于再分離室(27)內(nèi)，并且與排氣管(32)的端部(31)相對置，分離室(12)的另一端具有集液室(23)，其特征是循環(huán)管(52)位于分離室(12)的內(nèi)部，循環(huán)管(52)的縱向軸線與分離室(12)的縱向軸線朝向同一方向延伸，循環(huán)管(52)的一部分延伸進入升氣管(24)的內(nèi)部，在循環(huán)管(52)的外壁與升氣管(24)的內(nèi)壁之間形成供內(nèi)旋流(2)通過的環(huán)形間隙，循環(huán)管(52)的一端(62)與橫管(56)連通，橫管(56)連通再分離室(27)。
2.按照權(quán)利要求1所述的氣液分離器(50)，其特征是與延伸進入升氣管(24)內(nèi)部的循環(huán)管(52)一端(62)相對的另一端(64)設(shè)有折流板(59)，在循環(huán)管(52)的另一端(64)與折流板(59)的相接處具有一個或多個供氣液流通過的開口(54)。
3.按照權(quán)利要求1所述的氣液分離器(50)，其特征是所述橫管(56)被設(shè)置在升氣管(24)內(nèi)部，橫管(56)的縱向軸線與升氣管(24)的縱向軸線正交，而且橫管(56)位于再分離室(27)內(nèi)靠近隔板(19)的位置。
4.按照權(quán)利要求1所述的氣液分離器(50)，其特征是在升氣管(24)的端部(25)與排氣管(32)的端部(31)之間或附近設(shè)有形板(13)構(gòu)成的再分離機構(gòu)(10)。
5.按照權(quán)利要求4所述的氣液分離器(50)，其特征是所述形板(13)包括環(huán)形板、螺旋形板、圓弧形板或平板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣液分離器(50)，其包括分離室(12)，分離室(12)的一端具有再分離室(27)，在分離室(12)和再分離室(27)之間設(shè)有隔板(19)，升氣管(24)的一端部(26)位于分離室(12)內(nèi)，其另一端部(25)位于再分離室(27)內(nèi)，并且與排氣管(32)的端部(31)相對置，分離室(12)的另一端具有集液室(23)。循環(huán)管(52)位于分離室(12)的內(nèi)部，循環(huán)管(52)的縱向軸線與分離室(12)的縱向軸線朝向同一方向延伸，循環(huán)管(52)的一部分延伸進入升氣管(24)的內(nèi)部，在循環(huán)管(52)的外壁與升氣管(24)的內(nèi)壁之間形成供內(nèi)旋流(2)通過的環(huán)形間隙，循環(huán)管(52)的一端(62)與橫管(56)連通，橫管(56)連通再分離室(27)。
文檔編號B01D45/12GK1762606SQ20051010489
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者孫國剛 申請人:中國石油大學(北京)